Біофільтр установки “каскад”

Реферат: Біофільтр установки "Каскад" складається з аераційного басейну у верхній частині установки, решітки (настилу), блоків (контейнерів, касет) біофільтрувального шару, трубопроводів подачі та сифонів скиду води, трубопроводів подачі стисного повітря та скиду мулу. Крім цього, біофільтрувальний шар заповнено окремими блоками, виготовленими із синтетичного матеріалу багатоканальної, трубчаcтої або стільникової структури, або контейнерами з насипними об'ємними елементами, чи іншими фільтрувальними виробами, що мають велику загальну поверхню, висотою, близькою висоті біофільтрувального шару, встановленими вертикально на горизонтальну решітку, настил з можливістю періодично їх перевертати на 180° відносно решітки, настилу, після звільнення зони біофільтрування від води та висушування заповнення до повітряно-сухого стану. UA 86309 U (12) UA 86309 U UA 86309 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до каналізаційних очисних споруд і може бути використана для біологічної очистки побутових та близьких до них за складом промислових стічних вод. Відома станція біологічного очищення стічних вод [Патент № 59 України Кл. 6 C02F3/12, 2002 p.] яка містить аераційний резервуар, в центрі якого розміщений відстійник з фільтром доочистки з інертною засипкою, на якій вирощена активна біомаса мікроорганізмів, яка в процесі своєї життєдіяльності очищає забруднену воду. Станція також містить трубопроводи подачі стоків, рециркуляції ерліфтом активного мулу, скиду надлишкового мулу та очищеної води. В цій станції основна біологічна очистка води виконується в аераційному резервуарі, куди безперервно подається стисне повітря від компресора через аератори внизу резервуара, а доочищення залишків забруднення виконується у відстійнику в зоні між двома решітками при проходженні води знизу вверх через шар інертної засипки, на якій вирощена біологічна плівка мікроорганізмів. Доочищення води у біофільтрувальному шарі відстійника відбувається за рахунок розчиненого кисню у воді, що залишився після аерації в аеротенку. Таким чином, у відстійнику використана ідея суміщення процесу біологічного доочищення та відстоювання води в одній споруді. За прототип корисної моделі взята "Установка біологічної очистки води "Каскад" [Патент № 53357, C02F3/00, 2010р.], яка складається з кількох комбінованих споруд відстійниківбіофільтрів, розміщених каскадом. Наповнення водою кожної наступної споруди відбувається гідростатичним тиском перепадів між спорудами. Гідравлічно всі споруди зв'язані сифонами, що створює режим постійного наповнення-спорожнення біофільтрувальних зон в кожній споруді, заповненій насипними об'ємними елементами між двома горизонтальними сітками біофільтра. На поверхні об'ємних пластмасових елементів наростає біоплівка, яка очищає воду, зменшуючи концентрацію забруднень у кожній споруді. Тобто, загальна очистка на виході споруд дорівнює сумі очистки всього каскаду. Однак, розміщення у вертикальному відстійнику горизонтальної зони біофільтрування створює небезпеку потрапляння окремих елементів або їх уламків через нижні сітки разом з мулом вниз споруди. Це призводитиме до забивання елементами заповнення трубопроводів, сифонів і засувок. А при розриві сіток – до аварійної зупинки споруд, необхідності виймання з конусів мулу, елементів і сміття. Якщо аварія станеться зимою – споруда, як правило, зупинятиметься до плюсової температури повітря. В основу корисної моделі поставлена задача зменшення аварійності установки: а) використанням замість дрібних насипних елементів заповнення біофільтру окремих блоків багатоканальної чи трубчастої структури, або контейнерів з насипними об'ємними елементами, поставлених вертикально на горизонтальну решітку (настил) висотою, близькою висоті біофільтрувальної зони. Окремі блоки (контейнери) заповнення можна швидко і просто виймати для проведення аварійних робіт або висушування заповнення. б) застосуванням під біофільтром дірчастих трубопроводів подачі стисненого повітря від стаціонарного або пересувного компресора для проведення планових промивок (регенерації) заповнення барботажем (1 раз на місяць). в) використанням для капітальної регенерації заповнення (1 раз на рік) висушування блоків з наступним перевертанням їх на 180° відносно до решіток, щоб верхні, найбільш засмічені частини блоків опинились внизу і краще промивались. При цьому буде використано ефект легкого відставання від поверхні пластика висохлої біоплівки після її розмокання. Висушування блоків біофільтра зменшуватиме їх вагу у 3÷5 разів, що спрощує процес їх перевертання та убезпечить від поломок виробів при цьому. Корисна модель пояснюється кресленнями: на Фіг. - 1 зображена одна споруда "Установки біологічної очистки води "Каскад" з біофільтром Поздовжній розріз. на Фіг. - 2 зображена споруда "Установки" в плані. на Фіг. - 3; 4 зображені окремі блоки заповнення біофільтра "Установки". Біофільтр - 1 розміщено у верхній частині кожної окремої споруди "Установки біологічної очистки води "Каскад" на решітці (настилу) - 2, на якій встановлені блоки - 3 біологічної очистки води, яка надходить по трубопроводу - 4. Скид очищеної води здійснюється через сифони - 5, подача стисненого повітря при промивці (регенерації) заповнення біофільтра -1 по трубопроводу - 6. Відстоювання води відбувається у відстійній зоні - 7 під біофільтром - 1, збір 1 UA 86309 U 5 10 15 20 25 30 35 осаду в конусних зонах - 8, періодичний скид мулу і спорожнення біофільтра - 1 від води по трубопроводах - 9. Біофільтр - 1 працює так: стічна вода в споруду надходить по трубопроводу - 4, затоплюючи зону біофільтрування - 1, заповнену блоками - 3. При досягненні рівнем води верху сифона - 5, він автоматично розпочне скид води із зони відстоювання - 7, через що рівень води в зоні біофільтра - 1 знижується у всіх блоках - 3 через вертикальні пустоти. Замість води у пустоти заповнення - 3 втягується повітря зверху над біофільтром - 1. При досягненні рівня води кінця сифона - 5, його робота зупиняється через гідравлічний розрив потоку води в ньому. Оскільки вода в споруду продовжуватиме надходити по трубопроводу - 4, рівень води в біофільтрі - 1 почне знов підніматись і, досягнувши верху сифона - 5, знову його запустить. Таким чином, конструкція споруди забезпечує режим циклічного наповнення - спорожнення біофільтрувальної зони в залежності від надходження води по трубопроводу - 4. Через це, на великій поверхні заповнення біофільтра - 1 виростає біоплівка, яка вбирає з води розчинені забруднення, чим зменшує концентрацію їх у воді, тобто її очищає. Відмерла біоплівка у вигляді згустків мулу розміром у кілька мм водою виноситься у відстійну частину - 7, осідає і накопичується в конусній частині - 8. Осілий мул один раз на добу персонал скидатиме по трубопроводу - 9 на мулові майданчики або в мулонакопичувачі установки "Каскад". Для покращення промивки (регенерації) заповнення - 3, персонал періодично (1 раз на місяць) продуватиме біофільтр - 1 стисним повітрям через дірчаті трубопроводи - 6 від стаціонарного або пересувного компресора. Бульбашки повітря, проходячи через вертикальні пустоти блоків - 3 заповнення прочищатимуть їх, чим збільшуватиметься ефект очищення води. Після тривалої експлуатації Біофільтра виникатиме необхідність капітальної регенерації його через суцільне забивання пустот в блоках - 3. У верхніх частинах блоків - 3 накопичується дрібне сміття, склеєне біоплівкою. Тому потрібно виконувати періодично радикальну промивку блоків - 3 всього біофільтра - 1 (1-2 рази на рік). Для цього споруду через муловий трубопровід - 9 потрібно спорожнювати від води нижче решіток - 2, а заповнення біофільтра - 1 висушувати з 2 причин: - для зменшення в кілька разів ваги блоків - 3 - висохла біоплівка в кілька разів зменшується в об'ємі і при наступному розмоканні легко відстає від поверхні пластика і змивається водою з пустот блоків - 3. Сухі легкі блоки - 3 персонал перевертатиме на 180° відносно горизонтальної решітки - 2 і споруда знов вмикатиметься в роботу. При цьому забруднення, які були зверху блоків - 3, опиняться внизу і змиватимуться в мулову зону - 8. Осілий мул з конусів мулової зони - 8 періодично (1 раз на добу) персонал скидатиме на переробку по трубопроводу - 9. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 1. Біофільтр установки для очистки води, що складається з аераційного басейну у верхній частині установки, решітки (настилу), блоків (контейнерів, касет) біофільтрувального шару, трубопроводів подачі та сифонів скиду води, трубопроводів подачі стисного повітря та скиду мулу, який відрізняється тим, що біофільтрувальний шар заповнено окремими блоками, виготовленими із синтетичного матеріалу багатоканальної, трубчаcтої або стільникової структури, або контейнерами з насипними об'ємними елементами, чи іншими фільтрувальними виробами, що мають велику загальну поверхню, висотою, близькою висоті біофільтрувального шару, встановленими вертикально на горизонтальну решітку, настил з можливістю періодично їх перевертати на 180° відносно решітки, настилу, після звільнення зони біофільтрування від води та висушування заповнення до повітряно-сухого стану. 2. Біофільтр за п. 1, який відрізняється тим, що під біофільтрувальним шаром закріплені дірчасті трубопроводи подачі стисного повітря. 2 UA 86309 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3